Τμήμα Μηχανολογίας ΤΕΙ Πατρών. Τεχνολογία Υλικών. Διδάσκων. Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Τμήμα Μηχανολογίας ΤΕΙ Πατρών. Τεχνολογία Υλικών. Διδάσκων. Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος"

Transcript

1 Τμήμα Μηχανολογίας ΤΕΙ Πατρών Τεχνολογία Υλικών Διδάσκων Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Πάτρα

2 Εισαγωγή Ιστορικά Λίθινη εποχή ( π.Χ.) Χρήση ξύλου, πέτρας Εποχή χαλκού ( π.Χ.) Χρήση χρυσού, χαλκού, αργύρου Εποχή σιδήρου (1400π.Χ.-500μ.Χ.) 19ος Αιώνας Μεταλουργία Ανάπτυξη Μεταλλουργίας, νέα μέταλλα, κράματα, σύνθετα υλικά, πλαστικά, κεραμικά 2

3 Τεχνολογία Υλικών Χαρακτηρισμός ιδιοτήτων & συμπεριφοράς υλικών Επιλογή υλικών σε μια κατασκευή Ασφάλεια Λειτουργικότητα Κόστος Περιβάλλον Βελτίωση των ιδιοτήτων των υλικών & ανάπτυξη νέων υλικών για προηγμένες κατασκευές Ανάπτυξη καταστατικών εξισώσεων για την εκτίμηση της συμπεριφοράς των υλικών 3

4 1. Ταξινόμηση Υλικών Μεταλλικά Υλικά Πολυμερή Υλικά Κεραμικά Υλικά Σύνθετα Υλικά Νανοϋλικά 4

5 Μεταλλικά Υλικά Μέταλλα (Χαλκός, Χρυσός, Αλουμίνιο κλπ.) Κράματα μετάλλων: ανάμειξη δύο ή περισσοτέρων χημικών στοιχείων σε κατάσταση τήξης (Ορείχαλκος, Μπρούντζος, Χάλυβας, Χυτοσίδηρος κλπ.) Μικροδομή Μακροδομή 5

6 Παρασκευή μετάλλων Εξαγωγική Μεταλλουργία: Αρχικά ορυκτά λαμβάνονται από μεταλλεία ή ορυχεία Πυρομεταλλουργία: Η εξαγωγή μετάλλων και κραμάτων με την χρήση υψηλών θερμοκρασιών (π.χ. υψικάμινος για την παραγωγή χυτοσίδηρου, κ.ά.) Υδρομεταλλουργία: Εξαγωγή μετάλλων με την χρήση υδατικών διαλυμάτων (π.χ. εξαγωγή χρυσού) Ηλεκτρομεταλλουργία: Η ανάκτηση καθαρών μετάλλων ή κραμάτων με ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων (π.χ. χαλκός, ψευδάργυρος, χρυσός, ορείχαλκος, κ.λπ.) ή τηγμάτων αλάτων ή οξειδίων (π.χ. αλουμίνιο, μαγνήσιο, κ.λπ.). 6

7 Ιδιότητες μετάλλων Ηλεκτρική αγωγιμότητα Θερμική αγωγιμότητα Μεταλλική Λάμψη Στερεή κατάσταση σε Θερμ. Περιβάλλοντος Υψηλό ειδικό βάρος Υψηλή Μηχανική Αντοχή-Πλαστικότητα Κρυσταλλική Δομή Αντιδρούν με Οξυγόνο->Οξείδια->Διάβρωση 7

8 Σφυρήλατος Σίδηρος Το πιο γνωστό μέταλλο και το πιο σύνηθες στη βιομηχανία (99.5% σίδηρος) Καλές μηχανικές ιδιότητες Χαμηλό κόστος Μεγάλη σφυρηλατικότητα Υψηλή δυσθραυστότητα Καλές μαγνητικές ιδιότητες Οξείδωση 8

9 Χάλυβας Κράμα σιδήρου-άνθρακα σε ποσοστό %. Τόσο μαλακότερος όσο μικρότερο είναι το ποσοστό του άνθρακα. Χαμηλό κόστος Μεγάλη πλαστικότητα Μεγάλη ολκιμότητα Μεγάλη κατεργασιμότητα 9

10 Χυτοσίδηρος Κράμα σιδήρου-άνθρακα σε ποσοστό %. Χαμηλό κόστος Χυτευτότητα Αντοχή σε θλίψη και τριβή Απορροφητικότητα στους κραδασμούς Πιο Εύθραυστος από Χάλυβα Αντίσταση στη Διάβρωση 10

11 Αλουμίνιο Χρησιμοποιείται σε κράματα στην αεροναυπηγική αλλά και σε ελαφρές μηχανές Χαμηλό ειδικό βάρος Ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα Αντοχή στην οξείδωση Ευκολία διαμόρφωσης λόγω πλαστικότητας 11

12 Χαλκός Έχει περιορισμένη χρήση λόγω κόστους Αντικαταστάθηκε από αλουμίνιο και πλαστικό Υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα Αντοχή στην οξείδωση Ευκολία διαμόρφωσης λόγω πλαστικότητας Δεν εμφανίζει Μαγνητικές Ιδιότητες 12

13 Πολυμερή υλικά Μακρομόρια άνθρακα ή πυριτίου (Λάστιχα, Πλαστικά, Σιλικόνη κλπ.) Θερμοσκληρυνόμενα: Δεν διαμορφώνονται με θέρμανση, δεν είναι συγκολλήσιμα, τα μακρομόρια συγκρατούνται με χημικούς δεσμούς Θερμοπλαστικά: Διαμορφώνονται με θέρμανση, είναι συγκολλήσιμα, τα μακρομόρια συγκρατούνται ασθενείς δεσμούς van der Waals Μικροδομή Μακροδομή 13

14 Παρασκευή Πολυμερών Πολυμερισμός: Πολυμερισμός ονομάζεται η συνένωση μικρών μορίων, που ονομάζονται μονομερή, προς σχηματισμό ενός μεγαλύτερου μορίου, που ονομάζεται πολυμερές. Πολυσυμπύκνωση: Σχηματισμό του πολυμερούς από τη σύνδεση των μορίων του μονομερούς και την αποδέσμευση νερού η παρόμοιας ουσίας. Πολυπροσθήκη: Σχηματισμό του πολυμερούς από τη σύνδεση διαφορετικών μορίων του μονομερούς χωρίς αποβολή προϊόντων. 14

15 Ιδιότητες Πολυμερών Ελαστικότητα Χαμηλό ειδικό βάρος Εύκολη κατεργασία Αντίσταση στη διάβρωση Χαμηλό κόστος Μικρή μηχανική αντοχή Μικρή αντίσταση σε θερμοκρασία 15

16 Κεραμικά υλικά Ανόργανες μη μεταλλικές ενώσεις (Γυαλί, τσιμέντο, Αλουμίνα, ζιρκονία κλπ.) Μικροδομή Μακροδομή 16

17 Παρασκευή Κεραμικών Εξόρυξη και μεταφορά πηλών και άλλων συστατικών και έπειτα μορφοποίηση Εξόρυξη και εξαγωγή μεταλλευμάτων, χημική παραγωγή κόνεων και έπειτα μορφοποίηση 17

18 Ιδιότητες Κεραμικών Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες Μόνωση Μικρή πυκνότητα Αντίσταση σε παραμορφώσεις Ευθραυστότητα Χαμηλό κόστος 18

19 Σύνθετα υλικά Συνδυασμός Υλικών => Συνδυασμός Ιδιοτήτων (Πλαστικά με ίνες γυαλιού, Σιδηροπαγές σκυρόδεμα κλπ.) 19

20 Παράγοντες Επιρροής Ιδιοτήτων Σύνθετων Υλικών a) Συγκέντρωση b) Μέγεθος c) Σχήμα d) Κατανομή e) Προσανατολισμός 20

21 Ταξινόμηση Σύνθετων Υλικών 21

22 Κατηγορίες Σύνθετων Υλικών Ενίσχυση με σωματίδια Ενίσχυση με φύλλα Ενίσχυση με ίνες Ενίσχυση Τύπου Σάντουιτς 22

23 Νανοϋλικά Κρυσταλλικές δομές μεγέθους 1-100nm (εξαιρετικές ιδιότητες λόγω έλλειψης ατελειών στη μικροδομή) γραφένιο φουλερίνα νανοσωλήνες άνθρακα 23

24 2. Ατομική Δομή Υλικών Δομή ατόμου Δεσμός μεταξύ ατόμων Γεωμετρική ταξινόμηση ατόμων Ιδιότητες υλικού Ισχυροί δεσμοί -> Σκληρά, απαραμόρφωτα υλικά και αντίστροφα 24

25 Δομή ατόμου p = αριθμός πρωτονίων n = αριθμός νετρονίων Ζ = ατομικός αριθμός = p Α = μαζικός αριθμός = μάζα πυρήνα = p m p + n m n =p+n 25

26 Χαρακτηριστικά Ατομικών Σωματιδίων Το άτομο αποτελείται από Πρωτόνιο Νετρόνιο Ηλεκτρόνιο Φορτίο q C C Μάζα m kg 1amu kg 1amu kg 0 1amu = 1/12 μάζα ισοτόπου 12 C 26

27 Συμβολισμός Στοιχείου 27

28 Ισότοπα Άτομα με: Ίδιο αριθμό πρωτονίων (ατομικό αριθμό) Διαφορετικό αριθμό νετρονίων Διαφορετικό μαζικό αριθμό 28

29 Περιοδικός πίνακας Στήλες : ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων σθένους, ίδιες φυσικές και χημικές ιδιότητες Γραμμές: αύξων ατομικός αριθμός Ηλεκτροθετικα: Αριστερά στοιχεία (μέταλλα) Ηλεκραρνητικά: Δεξιά στοιχεία 29

30 Πυρήνας Ειδικό βάρος (m p >> m e ) Ηλεκτρόνια Μηχανικές ιδιότητες υλικού Εξωτερικά Ηλεκτρόνια Δεσμό με άλλα άτομα Ικανότητα χημικής αντίδρασης Μηχανική αντοχή Θερμική αγωγιμότητα Ηλεκτρικές μαγνητικές, οπτικές ιδιότητες υλικού 30

31 Ηλεκτρόνια Νέφος από κινούμενα ηλεκτρόνια Πυκνότητα νέφους = πιθανότητα εμφάνισης ηλεκτρονίου 31

32 Μοντέλο Bohr 1) To e κινείται σε τροχιές r n : m e u e r n n h 2 h = σταθερά Plank m e = μάζα e u e = ταχύτητα e r n = ακτίνα περιστροφής e n = 1,2,... 2) Οι τροχιές αυτές αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες στάθμες ενέργειας: E n E E 13.6 Z n 2 (ev) 32

33 3) Μεταπήδηση από μια τροχιά σε άλλη: ί h h = Σταθερά Plank ν = συχνότητα ακτινοβολίας 4) Η κατάσταση κίνησης των ηλεκτρονίων περιγράφεται από 4 κβαντικούς αριθμούς: n, l, m l, m s 33

34 Κβαντικοί αριθμοί κίνησης ηλεκτρονίων Στροφορμή τροχιάς Στροφορμή ιδιοστροφής 34

35 Ηλεκτρόνια ανά στοιβάδα-υποστοιβάδα 35

36 Διάταξη ηλεκτρονίων ανά στοιχείο 36

37 Ενέργεια ανά στοιβάδα-υποστοιβάδα 37

38 Δυνάμεις δεσμών μεταξύ ατόμων Δυνάμεις εξαιτίας των ηλεκτρικών φορτίων των ατόμων Α,Β,m,n = σταθερές r = απόσταση ατόμων r 0 = απόσταση δεσμού U min = Ενέργεια δεσμού Μεγάλη κλίση της F στο r 0 μεγάλη δυσκαμψία (μέτρο ελαστικότητας) Μεγάλο μέτρο U min μεγάλο σημείο τήξης 38

39 39 Να προσδιοριστεί η ενέργεια δεσμού και μέγιστη δύναμη μεταξύ δύο ατόμων αν: n m r b r a U r a b, n, m, Άσκηση min 1 2 ) ( r a r b r a r U U ) ( ) ( r r r a r ar r a r ar r a dr d dr r du r F Η ενέργεια δεσμού είναι: Η δύναμη μεταξύ των ατόμων είναι:

40 40 0 1/ ) ( r r r r r r r r r r a dr r df max 0 max ) ( ) ( ) ( r r r a F r F F Η δύναμη γίνεται μέγιστη όταν η παράγωγός της μηδενίζεται, επομένως: Επομένως η μέγιστη δύναμη είναι:

41 Άσκηση προς Επίλυση Να προσδιοριστεί η ενέργεια δεσμού μεταξύ δύο ιόντων αν η δυναμική ενέργεια συναρτήσει της απόστασης δίνεται από τη σχέση: U( r) a r b n r 41

42 Δεσμοί μεταξύ ατόμων Μεταλλικός Ιοντικός ή ετεροπολικός Ομοιοπολικός Van der Waals Δεσμός υδρογόνου 42

43 Μεταλλικός Δεσμός Δεσμός μεταξύ θετικών μεταλλικών ιόντων και ηλεκτρονιακού νέφους (ηλεκτρόνια σθένους) 43

44 Χαρακτηριστικά μεταλλικού δεσμού Δεν είναι προσανατολισμένος (το μέγεθος των δυνάμεων είναι ίδιο σε όλες τις κατευθύνσεις γύρω από το ιόν) Ένωση με πολλά άτομα Πυκνή δομή Συμμετρική τοποθέτηση ιόντων Δεν αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες Μεγάλη θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα Ευθύνεται για τη λάμψη των μετάλλων Ολκιμότητα 44

45 Ιοντικός ή Ετεροπολικός Δεσμός Δεσμός μεταξύ ηλεκτροθετικών και ηλεκτραρνητικών στοιχείων 45

46 Χαρακτηριστικά ιοντικού δεσμού Μη προσανατολισμένος δεσμός Ελκτική δύναμη δεσμού = Δύναμη Coulomb F C nqe nq 2 r e C = σταθερά Coulomb q e = φορτίο ηλεκτρονίου r = απόσταση ατόμων n = αριθμός αποδιδόμενων ηλεκτρονίων Μικρή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα Ευθραυστότητα-ψαθυρότητα Υψηλά σημεία ζέσεως & τήξεως Διαφάνεια 46

47 Ομοιοπολικός Δεσμός Δεσμός εξαιτίας μοιράσματος ηλεκτρονίων γειτονικών στοιχείων του περιοδικού συστήματος 47

48 Χαρακτηριστικά ομοιοπολικού δεσμού Σταθερός Ισχυρά προσανατολισμένος Μικρή ηλεκτρική αγωγιμότητα Υψηλά σημεία ζέσεως & τήξεως Μεγάλη σκληρότητα (διαμάντι) 48

49 Ενδομοριακός Δεσμός van der Waals Δεσμός μεταξύ ευσταθών μορίων και ατόμων με πλήρη εξωτερική στοιβάδα λόγω πολικότητας φορτίου 49

50 Χαρακτηριστικά ενδομοριακού δεσμού Ολικό δυναμικό δεσμού U( r) c r 6 d r 12 c, d = σταθερές r = απόσταση μορίων/ατόμων Δύναμη δεσμού: F du ( r) dr Ασθενής δεσμός Χαμηλό σημείο τήξης & ζέσεως Μεγάλη συμπιεστότητα 50

51 Δεσμός Υδρογόνου Ελκτική δύναμη μεταξύ άτομου υδρογόνου και άτομο γειτονικού μορίου 51

52 Χαρακτηριστικά Δεσμού Υδρογόνου Ισχυρότερος του δεσμού Van der Waals Συναντάται στις αλκοόλες, υδροφθόριο, οργανικά οξέα, nylon κλπ 52

53 Ενέργειες Δεσμού & Σημεία Τήξης 53

54 3. Δομή Υλικών Δομή Ύλης Αέρια Υγρά Στερεά Χαμηλή πυκνότητα Αταξία ατόμων Υψηλή πυκνότητα Τυχαία ταξινόμηση ατόμων Ισχυρή αλληλεξάρτηση ατόμων Υψηλή πυκνότητα Περιοδική ή Τυχαία ταξινόμηση ατόμων Ισχυρή αλληλεξάρτηση ατόμων Υψηλότερη θερμοκρασία -> Υψηλότερη ενέργεια-> Μορφές ύλης μεγαλύτερης αταξίας 54

55 Είδη Δομής Στερεών Κρυσταλλική: Περιοδικότητα Άμορφη: Αταξία Μεταλλικά υλικά Κάποια κεραμικά Κεραμικά υλικά Πολυμερή υλικά Μη προσανατολισμένοι δεσμοί -> κρυσταλλική δομή Προσανατολισμένοι δεσμοί -> κρυσταλλική ή άμορφη δομή 55

56 Άμορφη δομή Κεραμικά, πολυμερή Η άμορφη δομή χαρακτηρίζεται από έλλειψη περιοδικής επαναληψιμότητας στην γεωμετρική ταξινόμηση των ατόμων Σε τηγμένη μορφή χαρακτηρίζονται από ύπαρξη κενών χώρων Σε τηγμένη μορφή εξασφαλίζεται η ικανότητα μακροσκοπικής ροής 56

57 Κρυσταλλική δομή Μέταλλα, μερικά κεραμικά (κρυσταλλοχαλαζίας) Η κρυσταλλική δομή χαρακτηρίζονται από την περιοδική επαναληψιμότητα στην γεωμετρική ταξινόμηση των ατόμων τους Περιγράφεται με το κρυσταλλικό πλέγμα οι κόμβοι του οποίου καταλαμβάνονται από άτομα 57

58 Κρυσταλλικό πλέγμα Στοιχειώδης κυψελίδα a, b, c a, b, c = περίοδοι πλέγματος = παράμετροι πλέγματος 58

59 Ταξινόμηση κρυσταλλογραφικών συστημάτων Απλό κρυσταλλικό πλέγμα Εδροκεντρωμένο κρυσταλλικό πλέγμα Χωροκεντρωμένο κρυσταλλικό πλέγμα Μερικά εδροκεντρωμένο κρυσταλλικό πλέγμα 59

60 Κατάταξη βάσει Bravais 60

61 61

62 62

63 Κρυσταλλική δομή Μετάλλων Ενέργεια μεταλλικού δεσμού αρνητική Για να ελαττωθεί η ενεργειακή στάθμη των ατόμων σχηματίζουν δεσμούς με όσο το δυνατόν περισσότερα άτομα Τα μέταλλα σχηματίζουν δεσμούς με τέτοια κρυσταλλική δομή ώστε να περιέχουν τα άτομα με μέγιστη πυκνότητα Δομή μετάλλων = Μέγιστης Πυκνότητας 63

64 Κρυσταλλική δομή μετάλλων 1 64

65 Κρυσταλλική δομή μετάλλων 2 65

66 Κρυσταλλική δομή μετάλλων 3 66

67 Κρυσταλλική δομή ιόντων 67

68 Μονοκρυσταλλικά υλικά Αν το υλικό αποτελείται μόνο από έναν κρύσταλλο τότε ονομάζεται μονοκρυσταλλικό Παρουσιάζουν λιγότερες ατέλειες και έχουν πολύ καλές μηχανικές ιδιότητες. Χρησιμοποιούνται σε ειδικές εφαρμογές όπως εργαλεία, κατασκευή πτερυγίων στροβιλομηχανών κλπ 68

69 Δενδρίτες Δημιουργούνται με ανάπτυξη κόκκων κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μοιάζουν με δένδρα. Ο σχηματισμός τους οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα έχουν την τάση να προσκολλώνται σε θέσεις χαμηλότερης ενέργειας (περιοχές πυκνές σε άτομα) 69

70 Άσκηση 3.1 Να προσδιοριστεί η πυκνότητα του χαλκού αν το πλέγμα του είναι κυβικό εδροκεντρωμένο και: παράμετρος πλέγματος Ατομικό Βάρος 63.5gr/mole 10 m 3 1mole περιέχει άτομο 23 άτομα και ζυγίζει ζυγίζει 63.5gr m ό m ό gr Η πυκνότητα ισούται με m V 4m V ό ά 4m V ό ά ( ) 23 3 gr 3 m 8.97 gr m 3 70

71 Άσκηση προς Επίλυση Να προσδιοριστεί η ακτίνα του ατόμου του ιριδίου δεδομένου ότι έχει χωροκεντρωμένη κρυσταλλική δομή, πυκνότητα 22.4g/cm 3 και ατομικό βάρος 192.2g/mol. 71

72 Κρυσταλλογραφικές διευθύνσεις 1. Χρησιμοποιείται ένα διάνυσμα που περνά από την αρχή των αξόνων 2. Υπολογίζεται το μήκος της προβολής του σε κάθε άξονα σε σχέση με τα μήκη a, b, c 3. Τα τρία μήκη πολλαπλασιάζονται με το ελάχιστο κοινό πολλαπλάσιο τους για να προκύψουν ακέραιες τιμές 4. Οι τρεις δείκτες δεν χωρίζονται με κόμμα και μπαίνουν σε αγκύλες 72

73 Άσκηση 3.2 Να ορισθεί η παρακάτω κρυσταλλογραφική διεύθυνση: 73

74 Κρυσταλλογραφικά Επίπεδα 1. Αν το επίπεδο περνά από την αρχή των αξόνων τότε θεωρείται καινούργιο επίπεδο σε γειτονική κρυσταλλική κυψελίδα 2. Υπολογίζονται τα μήκη στα οποία τέμνει το επίπεδο τους τρεις άξονες σε σχέση με τα μήκη a, b, c 3. Αντιστρέφονται τα τρία μήκη (το γίνεται 0) 4. Τα τρία μήκη πολλαπλασιάζονται με το ελάχιστο κοινό πολλαπλάσιο τους για να προκύψουν ακέραιες τιμές 5. Οι τρεις δείκτες χωρίς να χωρίζονται με κόμμα και μπαίνουν σε παρενθέσεις 74

75 Άσκηση

76 Άσκηση 3.4 Να ορισθεί το παρακάτω κρυσταλλογραφικό επίπεδο: 76

77 Άσκηση 3.5 Να ορισθεί το παρακάτω κρυσταλλογραφικό επίπεδο: 77

78 Άσκηση προς Επίλυση Να ορισθούν οι παρακάτω κρυσταλλογραφικές διευθύνσεις: 78

79 Άσκηση προς Επίλυση Να ορισθούν τα παρακάτω κρυσταλλογραφικά επίπεδα: 79

80 4. Κρυσταλλικές ατέλειες Αποκλίσεις από τον ιδανικό κρύσταλλο, ως προς τη δομή και ως προς το φάσμα κατανομής των ηλεκτρικών φορτίων Οδηγούν σε υποβάθμιση των ιδιοτήτων των υλικών και τη διάδοση ρωγμών Σημειακές Γραμμικές Επιφανειακές Χωρικές 80

81 Σημειακές ατέλειες Εκείνες οι ατέλειες που περιορίζονται σε μικρό χώρο, τάξης μεγέθους ατόμου 81

82 Γραμμικές ατέλειες (μεταστάσεις ή καταναγκασμοί) Εκείνες οι ατέλειες που αναπτύσσονται κατά μήκος γραμμών Οφείλονται σε μεγάλες διαφορές τάσεων και θερμοκρασίας μέσα στην ύλη Το διάνυσμα Burgers εκφράζει το μέγεθος του καταναγκασμού 82

83 Βαθμιδωτός καταναγκασμός 83

84 Ελικοειδής καταναγκασμός 84

85 Μικτός καταναγκασμός 85

86 Επιφανειακές ατέλειες Ανήκουν στα όρια των κόκκων και στις διεπιφάνειες πολυφασικών υλικών Είναι πηγή συσσώρευσης ακαθαρσιών 86

87 Χωρικές ατέλειες Μακροσκοπικές ατέλειες που εκτείνονται σε τρεις διαστάσεις Ρωγμές Εγκλωβισμοί Συσσώρευσης ακαθαρσιών Ύπαρξη και άλλων φάσεων 87

88 5. Θερμικές Κατεργασίες Υλικών Πήξη κρυσταλλικής & άμορφης δομής Μετάβαση ενός ρευστού υλικού σε στερεά κατάσταση με ελάττωση της θερμοκρασίας Κρυστάλλωση: Για τα κρυσταλλικά υλικά Στερεοποίηση: για άμορφα υλικά 88

89 Κρυστάλλωση Διαδικασία πήξης ενός ρευστού μετάλλου & κραμάτων σε στερεούς κρυστάλλους Η ψύξη οδηγεί στην ελάττωση της κινητικής ενέργειας των ατόμων. Δημιουργούνται έτσι κρυσταλλικές δομές (ομοιογενείς πυρήνες) γύρω από τους οποίους προσκολλώνται και άλλα άτομα αναπτύσσοντας κρυστάλλους τυχαία προσανατολισμένους 89

90 Διαδικασία ψύξης a) Δημιουργία πυρήνων στειροποίησης (φύτρες) b) Άτομα έλκονται στις επιφάνειες των φύτρων και αναπτύσσονται κρύσταλλοι c) Δημιουργία κόκκων από κρυστάλλους κοινού προσανατολισμού d) Όρια κόκκων που εμφανίζονται στο μικροσκόπιο 90

91 Διαγράμματα ψύξης Zn Ομαλή ψύξη ΑΒ: Κρυστάλλωση (απελευθέρωση θερμότητας σταθεροποίηση θερμοκρασίας 91

92 Διαγράμματα ψύξης Zn Γρήγορη ψύξη Αν η εκλυόμενη θερμότητα είναι αρκετή έχουμε κρυστάλλωση (ΔΤ<0.15Τm) 92

93 Ταχεία ψύξη ΔΤ>0.15Τm Στερεοποίηση σε άμορφη δομή 93

94 Κόκκοι κραμάτων Μίγμα κρυστάλλων Αδιάλυτα στη στερεή κατάσταση (κόκκοι με ένα είδος ατόμου) Μικτοί κρύσταλλοι Ευδιάλυτα στη στερεή κατάσταση (κόκκοι με δύο ή περισσότερα είδη ατόμων) 94

95 Μέγεθος κόκκων Καθορίζει τη μηχανική συμπεριφορά του υλικού Λεπτόκοκκα καλύτερη μηχανική συμπεριφορά Αύξηση αριθμός φύτρων (προσθήκη άλλων στοιχείων) Ελάττωση ενεργών διατομών υλικού Χρήση μονοκρυσταλλικών υλικών Σφυρηλάτηση, διέλαση (προσανατολισμός κόκκων) 95

96 Ανόπτηση Η ανόπτηση είναι μία μεταλλουργική θερμική κατεργασία κατά την οποία ένα μέταλλο ή κράμα, το οποίο έχει πολλές ατέλειες (π.χ. εξαιτίας ψυχρής διέλασης), θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία ( C) και κατόπιν ψύχεται αργά για αρκετές ώρες, έτσι ώστε να εξαλειφθούν οι ατέλειες. Η ανόπτηση γίνεται συνήθως σε μέταλλα ή κράματα που έχουν υποστεί ψυχρή έλαση και περιλαμβάνει τρία στάδια: Αποκατάσταση Ανακρυστάλλωση Μεγέθυνση κόκκων 96

97 Αποκατάσταση Κατά το στάδιο αυτό, το υλικό θερμαίνεται σε θερμοκρασία περίπου ίση με 0,3Τm, όπου Τm η θερμοκρασία τήξης του υλικού.. Με την θέρμανση του υλικού, επιτυγχάνεται αναδιοργάνωση και αποδέσμευση των κρυσταλλικών διαταραχών (ατελειών). Η πυκνότητα των διαταραχών μειώνεται λίγο με συνέπεια την μικρή μείωση της σκληρότητας και την μικρή βελτίωση της ολκιμότητας του υλικού. 97

98 Ανακρυστάλλωση Πραγματοποιείται σε θερμοκρασία υψηλότερη από 0,4Τm = θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης. Χαρακτηρίζεται από ανάπλαση των κόκκων που έχουν υποστεί πλαστική παραμόρφωση και την ανάπτυξη νέου ιστού κόκκων. Παρατηρείται σημαντική μείωση της πυκνότητας των διαταραχών, επειδή απορροφώνται από τα όρια των κόκκων του νέου ιστού. Ο μηχανισμός της ανακρυστάλλωσης συνίσταται σε εμφάνιση νέων πυρήνων κρυστάλλωσης διαφορετικού προσανατολισμού, οι οποίοι αναπτύσσονται βαθμιαία και συναντώνται μεταξύ τους, έως ότου ολόκληρος ο αρχικός ιστός του πλαστικά παραμορφωµένου μετάλλου μετατραπεί σε νέο ιστό που δεν έχουν κοινό προσανατολισμό Η μικροδομή του υλικού γίνεται πιο σφαιρική. 98

99 Μεγέθυνση κόκκων Αύξηση του μεγέθους των κόκκων (κρυστάλλων) επιτυγχάνεται με διατήρηση του υλικού σε υψηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρόνο. Το μέγεθος των κόκκων αυξάνει σε βάρος γειτονικών με την αύξηση της θερμοκρασίας. Mειώνεται σημαντικά η σκληρότητα του υλικού, αλλά και η αντοχή του. Το φαινόμενο αυτό εξαρτάται από την θερμοκρασία την διαφορά στα αρχικά μεγέθη των κόκκων την καθαρότητα του μετάλλου το μέσο αρχικό μέγεθος κόκκων 99

100 Μεταβολή Ιδιοτήτων μέσω Ανόπτησης 100

101 Φάσεις Βαφή 1. Το κράμα φέρεται σε κατάσταση ισορροπίας στη θερμοκρασία Τ Ακολουθεί ταχύτατη απόψυξη του κράματος με εμβάπτιση σε λουτρό βαφής (αέρας, νερό, λάδι, τήγματα μετάλλων), χαμηλής θερμοκρασίας Τ 1. Τελικό αποτέλεσμα της βαφής είναι συνήθως αυξημένη σκληρότητα και μειωμένη ολκιμότητα. 101

102 Τρεις περιπτώσεις: Στερεοποίηση άμορφης δομής Δυσκινητικότητα αλυσίδων ατόμων Διαφορετικός τρόπος στερεοποίησης από τα μέταλλα Στερεοποίηση στη θερμοκρασία τήξεως προς κρυσταλλική δομή (C) Στερεοποίηση στη θερμοκρασία μετάβασης προς υαλώδη κατάσταση (A) Συνδυασμός των παραπάνω (B) 102

103 6. Διαγράμματα Φάσης Διάγραμμα Φάσης Καθαρής Ουσίας Τα διαγράμματα φάσεων καθαρής ουσίας δείχνουν τις φάσεις μίας ουσίας που είναι θερμοδυναμικά σταθερές υπό συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Η ουσία μπορεί να υπάρχει στην αέρια κατάσταση (μία φάση), στην υγρή (μία φάση) ή στην στερεά κατάσταση (σε μία ή περισσότερες φάσεις - αλλοτροπικές μορφές). Διάγραμμα φάσης νερού Τριπλό σημείο: Ατμός-Νερό-Πάγος σε ισορροπία 103

104 Διμερές Διάγραμμα Φάσης Ένα διμερές διάγραμμα φάσεων δείχνει ποιες φάσεις δημιουργούνται σε συνθήκες θερμοδυναμικής ισορροπίας όταν δύο ουσίες βρεθούν μαζί σε συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και σε συγκεκριμένη αναλογία. Συνήθως στα διμερή διαγράμματα φάσεων, η πίεση θεωρείται ίση με την ατμοσφαιρική. Διάγραμμα φάσεων βισμουθίου (Bi) αντιμονίου (Sb) με σκαριφήματα της μικροσκοπικής δομής ενός κράματος με 40% κ.β. Sb καθώς αυτό ψύχεται από τους 550 στους 200 C. Liquidus: Γραμμή πλήρους τήξης. Επάνω από την liquidus το σύστημα είναι πλήρως υγρό. Solidus:Γραμμή πλήρους στερεοποίησης.κάτω από την solidus το σύστημα είναι πλήρως στερεό Μεταξύ των δύο γραμμών η υγρή και η στερεά φάση συνυπάρχουν σε αναλογία που προσδιορίζεται με τον κανόνα του μοχλού. 104

105 Σχεδιασμός Διαγραμμάτων Φάσεων Ο κλασικός τρόπος σχεδιασμού διαγραμμάτων φάσεων είναι πειραματικός. Τα κύρια συστατικά αναμειγνύονται σε μία δεδομένη αναλογία, τήκονται σε υψηλή θερμοκρασία μέχρι να δημιουργηθεί ένα ομοιογενές τήγμα και μετά ψύχονται και λαμβάνονται οι λεγόμενες καμπύλες ψύξης. Οι καμπύλες ψύξης παρουσιάζουν αλλαγή κλίσης εκεί που αρχίζουν να δημιουργούνται νέες φάσεις. Πειραματικός υπολογισμός απλού διμερούς διαγράμματος φάσεων (δεξιά) από καμπύλες ψύξης τηγμάτων διαφορετικής σύστασης (αριστερά). 105

106 Χρήση Διαγραμμάτων Φάσης Προσδιορισμός σε κάθε θερμοκρασία ποσότητας των δημιουργηθέντων κρυστάλλων και περιεκτικότητας τους σε στοιχεία της μίας ή της άλλης συνιστώσας. 106

107 107 Προσδιορισμός ποσοτήτων και περιεκτικοτήτων τήγματος και μικτών κρυστάλλων σε ισορροπία στη διφασική περιοχή με τον κανόνα των μοχλοβραχιόνων Χρήση Διαγραμμάτων Φάσης 100% 100% 0 0 L a L a L a a L C C C C W C C C C W S R R W S R S W W W W W S W R W a L a L a L 100% 100% 100%

108 Διάγραμμα Φάσης Μολύβδου-Κασσιτέρου (Δυαδικό Ευτηκτικό Σύστημα) 108

109 Διάγραμμα Φάσης Σιδήρου Άνθρακα 109

110 Άσκηση 6.1 Για ένα κράμα που αποτελείται από 35 wt% Ni - 65 wt% Cu ποιές φάσεις είναι παρούσες στους 1250 ο C; Ποια είναι η σύνθεση των φάσεων στη θερμοκρασία αυτή; Υπολογίστε τη μάζα κάθε φάσης στις συνθήκες αυτές. Το σημείο αυτό (c) εντοπίζεται στην α+l περιοχή. Άρα κρυσταλλωμένη και τηγμένη μορφή συνυπάρχουν. Με τη βοήθεια της οριζόντιας γραμμής και των σημείων τομής προκύπτει: Σύνθεση a φάσης: 43wt% Ni - 57 wt% Cu. Σύνθεση L φάσης: 32 wt% Ni - 68 wt% Cu. Έχουμε C 0 =35, C a =43, C L =32. Κανόνας μοχλοβραχιόνων: W W L a C C C C a a 0 a C C C C 0 L L L 100% W 100% W L a % W % W L a 72.73% 27.27% 110

111 Θερμοκρασία (C o ) Άσκηση προς Επίλυση Δίδεται το παρακάτω διάγραμμα φάσης κράματος χαλκού (Cu) νικελίου (Ni) Περιεκτικότητα Ni (% κ.β.) 1) Σε τι φάση βρίσκεται ένα κράμα που αποτελείται από 60% κ.β. Ni και 40% κ.β. Cu (i) στους 1200 C o, (ii) στους 1300 C o και (iii) στους 1400 C o ; 2) Στους 1300 C o ποια είναι η σύνθεση των φάσεων; 3) Υπολογίστε την ποσοστιαία μάζα (%) κάθε φάσης στη θερμοκρασία αυτή. 111

112 Άσκηση προς Επίλυση Δίδεται το παρακάτω διάγραμμα φάσης μολύβδου (Pb) κασσιτέρου (Sn). Για ένα κράμα 40%Sn στους 150 ο C (α) αναφέρατε ποιες φάσεις είναι παρούσες, (β) ποιες είναι οι συστάσεις των φάσεων, (γ) υπολογίστε το κλάσμα μάζας κάθε φάσης, (δ) υπολογίστε το κλάσμα όγκου κάθε φάσης (πυκνότητα Sn και Pb: 7.24 και 11.23g/cm 3 αντίστοιχα). 112

113 7. Μηχανικές Ιδιότητες Υλικών Κυριότερες Ιδιότητες Δυσκαμψία: Μέτρο Ελαστικότητας (Pa: N/m 2 ) Αντοχή: Όριο Διαρροής, Τεχνητό Όριο Διαρροής, Αντοχή σε Εφελκυσμό, σημείο θραύσης (Pa: N/m 2 ) Ολκιμότητα: Μέτρο της ικανότητας πλαστικής παραμόρφωσης χωρίς θραύση, Στένωση Θραύσης, Διάταση Θραύσης, παραμόρφωση θραύσης Δυσθραυστότητα, Επανάταξη: Μέτρο της ικανότητας για την απορρόφηση ενέργειας (J/m 3 ) Σκληρότητα: Αντίσταση του υλικού σε πλαστική παραμόρφωση (διάφορες κλίμακες, π.χ. Rockwell, Brinell, Vickers) 113

114 Ορθές Τάσεις-Παραμορφώσεις Τάση: Λόγος της δύναμης ανά επιφάνεια A F (N/m 2 Pa) 0 Παραμόρφωση: Μεταβολή μήκους προς το αρχικό μήκος l l l l 0 0 l0 114

115 Διατμητικές Τάσεις-Παραμορφώσεις Τάση: Λόγος της δύναμης ανά επιφάνεια A F (N/m 2 Pa) 0 Παραμόρφωση: Εφαπτομένη της γωνίας μεταξύ αρχικής και παραμορφωμένης επιφάνειας tan 115

116 Πείραμα Εφελκυσμού l l 0 F A 0 116

117 Τύποι παραμορφώσεων Ελαστική παραμόρφωση: Δεν είναι μόνιμη. Πλαστική παραμόρφωση: Είναι μόνιμη. Παραμόρφωση θραύσης: Ακολουθεί μετά την ελαστική αλλά και την πλαστική περιοχή. 117

118 Ελαστική Παραμόρφωση Ελαστική παραμόρφωση δεν είναι μόνιμη. Αυτό σημαίνει ότι όταν αφαιρείται το φορτίο, το παραμορφωμένο σώμα επιστρέφει στο αρχικό σχήμα και διαστάσεις του. Για τα περισσότερα μέταλλα, η ελαστική περιοχή είναι γραμμική. Για ορισμένα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων όπως χυτοσίδηρο, πολυμερή, και συγκεκριμένα, η ελαστική περιοχή είναι μη γραμμική. Εάν η συμπεριφορά είναι γραμμική ελαστική, ή σχεδόν γραμμική-ελαστική, νόμος Hooke μπορεί να εφαρμοστεί.plied: 118

119 Νόμος Hooke στην Ελαστική Περιοχή - Μέτρο Ελαστικότητας Οι δυνάμεις είναι ανάλογες των μετατοπίσεων F k l F A 0 k A 0 F l A 0 Ε kl0 l A l 0 0 Ε Οι τάσεις είναι ανάλογες των παραμορφώσεων Σταθερά Αναλογίας = Ε: Μέτρο Ελαστικότητας Γραμμική Ελαστική περιοχή E Ορθή παραμόρφωση (Ε Μέτρο Ελαστικότητας) G Διατμητική παραμόρφωση (G μέτρο διάτμησης) 119

120 Ατομική Προέλευση Μέτρου Ελαστικότητας 120

121 Δυσκαμψία Δυσκαμψία: Εκφράζεται με το Μέτρο Ελαστικότητας Μονάδες Pa=N/m 2, MPa=10 9 Pa, GPa=10 9 Pa Για εφελκυσμό Αντίστοιχα για διάτμηση 121

122 Λόγος Poisson Λόγος Poisson: Όταν ένα μέταλλο παραμορφώνεται σε μία κατεύθυνση, τότε προκύπτουν παραμορφώσεις και στις άλλες κατευθύνσεις. Το φαινόμενο αυτό εκφράζεται ποσοτικά με τον λόγο Poisson. x z y z Για ισότροπα υλικά: E 2G(1 ) Για τα περισσότερα μέταλλα :0.25 <ν <

123 Αντοχή: Όριο Διαρροής (Άνω-Κάτω) Τεχνητό Όριο Διαρροής Αντοχή σε Εφελκυσμό Σημείο Θραύσης Αντοχή Μονάδες Pa=N/m 2, MPa=10 9 Pa, GPa=10 9 Pa 123

124 Πλαστική Παραμόρφωση 124

125 Ατομική Προέλευση Πλαστικότητας Σχετική ολίσθηση ατόμων σε ατέλειες. Σχετική ολίσθηση ατόμων σε όρια κόκκων. Σπάσιμο δεσμών λόγω ολίσθησης και δημιουργία νέων σε νέες θέσεις. 125

126 Ελαστική & Πλαστική Παραμόρφωση 126

127 Ελαστική Αποφόρτιση 127

128 Ολκιμότητα Ολκιμότητα: Μέτρο της ικανότητας πλαστική παραμόρφωσης χωρίς θραύση Στένωση Θραύσης ψ Διάταση Θραύσης δ Παραμόρφωση θραύσης ε f Α 0 Α Α 0 0 laf l l 0 af l l 0 af Α Α 0 af :Αρχικό μήκος δοκιμίου :Μήκος δοκιμίου μετά τη θραύση (after fracture). Μετράται αφού ενώσουμε τα δύο κομμάτια του σπασμένου δοκιμίου. :Αρχική διατομή δοκιμίου :Διατομή μετά τη θραύση (after fracture). Μετράται από το λαιμό του σπασμένου δοκιμίου. 128

129 Ολκιμότητα έναντι Ψαθυρότητας Μόνο τα όλκιμα υλικά εμφανίζουν λαιμό Όλκιμα ε f > 8% Ψαθυρά ε f < 5% 129

130 Όλκιμη & Ψαθυρή Θραύση (a) Ψαθυρή θραύση (b) Όλκιμη θραύση (c) Πολύ όλκιμη θραύση (a) (c) 130

131 Επανάταξη Επανάταξη: Μέτρο της ικανότητας για την απορρόφηση ενέργειας στην ελαστική περιοχή. Κατά την αποφόρτιση αποδίδεται η ενέργεια. Μονάδες J/m 3 =Nm/m 2 =Pa U y d o 1 y y 2 y y :Παραμόρφωση διαρροής :Όριο διαρροής ε y 131

132 Δυσθραυστότητα Δυσθραυστότητα: Μέτρο της ικανότητας για την απορρόφηση ενέργειας Μονάδες J/m 3 =Nm/m 2 =Pa U f d o ( y 2 u ) f f y u :Παραμόρφωση θραύσης :Όριο διαρροής :Αντοχή σε εφελκυσμό 132

133 Τυπικές Μηχανικές Ιδιότητες Υλικών Υλικό Όριο διαρροής (MPa) Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) Διάταση θραύσης % Μέτρο Ελαστικότητας (MPa) Λόγος Poisson 1040 χάλυβας χάλυβας κράμα Al ανοξ. χάλυβας /30 ορείχαλκος κράμα Ti AZ80 κράμα Mg

134 Επιτρεπόμενη Τάση Τάση Σχεδιασμού επ σ επ = επιτρεπόμενη τάση στο προς κατασκευή στοιχείο = τάση σχεδιασμού σ y = όριο διαρροής n = συντελεστής ασφάλειας n y Πολύ μεγάλο n Υπερδιαστασιολόγηση στοιχείου Συνήθως 1.2 n 4 134

135 Άσκηση 7.1 Να υπολογισθεί το μέτρο ελαστικότητας του υλικού με το παρακάτω διάγραμμα τάσης παραμόρφωσης Το μέτρο ελαστικότητας ισούται με την εφαπτομένη της κλίσης θ της καμπύλης στην ελαστική περιοχή. Για τον υπολογισμό της tan(θ) θεωρούμε το τρίγωνο ΑΒΓ. Από την τριγωνομετρία η εφαπτομένη αυτή ισούται με την απέναντι πλευρά (Δσ) προς την προσκείμενη (Δε). 135

136 Άσκηση 7.2 Ένα κομμάτι χαλκού αρχικού μήκους 305mm εφελκύεται από τάση 276MPa. Εάν η παραμόρφωση είναι πλήρως γραμμική ελαστική, ποια θα είναι η τιμή της επιμήκυνσης που θα προκύψει; Δίδεται το μέτρο ελαστικότητας του χαλκού 110GPa. Η παραμόρφωση είναι ελαστική επομένως η παραμόρφωση και η τάση συνδέονται γραμμικά μεταξύ τους βάσει της παρακάτω εξίσωσης: E l E l0 l l MPa 305mm MPa 0.77mm 136

137 Άσκηση 7.3 Κατά μήκος του μεγάλου άξονα κυλινδρικής ράβδου από ορείχαλκο διαμέτρου 10 mm εφαρμόζεται εφελκυστική τάση. Εάν η παραμόρφωση είναι πλήρως ελαστική, υπολογίστε το μέγεθος του απαιτούμενου φορτίου, ώστε να παραχθεί αλλαγή στη διάμετρο ίση με mm. Δίδεται ο λόγος Poisson του υλικού 0.34 και το μέτρο ελαστικότητας 97GPa. 137

138 Λύση Η παραμόρφωση στην x διεύθυνση είναι: x d d mm 4 10mm Η παραμόρφωση στην z διεύθυνση είναι: x z z x Η εφαρμοζόμενη τάση είναι: E z 97G Pa MPa Η εφαρμοζόμενη δύναμη είναι: F A 0 F A 0 d π N m π 2 3 m

139 Άσκηση 7.4 Στο πείραμα του εφελκυσμού μετρήθηκαν οι παρακάτω τιμές: 0 l = 40mm (αρχικό μήκος) d 0 = 8mm (αρχική διάμετρος) af l = 50.5mm (μήκος μετά τη θραύση) d af = 0.15mm (διάμετρος μετά τη θραύση) F y = 22400N (δύναμη στο όριο διαρροής) F u = 35000N (δύναμη στο σημείο έναρξης λαιμού) Να προσδιοριστούν: 1) το όριο διαρροής σ y, 2) η αντοχή σε εφελκυσμό σ u, 3) η στένωση θραύσης ψ 4) Η διάταση θραύσης δ 139

140 140 Λύση 1) Το όριο διαρροής του υλικού είναι: 696.3Pa N/mm 4 / / u 0 u d F A F 445.6Pa N/mm 4 / / y 0 y d F A F / 8 4 / / 8 4 / / 8 4 / 4 / 4 / af af 0 d d d Α Α Α 2) Η αντοχή του υλικού σε εφελκυσμό είναι: 3) Η στένωση θραύσης είναι: 26% af l l l 4) Η διάταση θραύσης είναι:

141 Θεωρείστε το υλικό με το παρακάτω διάγραμμα τάσης παραμόρφωσης σε εφελκυσμό: Άσκηση 7.5 Να προσδιοριστούν: 1) Οι τιμές των χαρακτηριστικών μεγεθών του υλικού. 2) Για ποιό υλικό πρόκειται και από που φαίνεται αυτό; 3) Να υπολογισθεί η διάμετρος ράβδου από το υλικό αυτό, που καταπονείται με φορτίο 1κΝ, ώστε η παραμόρφωση να μην υπερβαίνει το 0.1%. 141

142 Λύση 1) Διαβάζουμε τα μεγέθη από το διάγραμμα. Η αντοχή του υλικού σε εφελκυσμό είναι: u 480ΜPa Το άνω και κάτω όριο διαρροής του υλικού είναι, αντίστοιχα: 400ΜPa yα 350 yκ ΜPa Το μέτρο ελαστικότητας είναι: E MPa MPa 200GPa Η τάση στο σημείο θραύσης είναι: f 330ΜPa Η παραμόρφωση στο σημείο θραύσης είναι: f Η διάταση θραύσης είναι:

143 άνω και κάτω όριο διαρροής. Λύση Η επανάταξη του υλικού είναι: 1 1 U yα yα ΜPa 0.4 MPa 2 2 Η δυσρευστότητα του υλικού είναι: ( yκ u ) U f 0.007ΜPa 2.9 MPa 2 2 2) Το υλικό είναι μαλακός χάλυβας (μικρή περιεκτικότητα σε C) καθώς εμφανίζει 3) Από το διάγραμμα παρατηρούμε ότι για ε = βρισκόμαστε στην γραμμική ελαστική περιοχή. Επομένως, για τη μέγιστη επιτρεπόμενη παραμόρφωση παραμόρφωση προκύπτει η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση ίση με: E GPa 200MPa Άρα η ελάχιστη επιτρεπόμενη διάμετρος υπολογίζεται ως εξής: F A F πd 4F π 4(1000N) π(200n/mm d 2 2 / 4 ) 6.4mm 1MPa 6 N 6 N N m (10 mm) mm 2 143

144 Άσκηση 7.6 Πρέπει να επιλεγεί κατάλληλη ράβδος κυκλικής διατομής που να αντέχει 10tn σε εφελκυσμό. Θα χρησιμοποιηθεί χάλυβας με όριο διαρροής 310MPa και αντοχή σε εφελκυσμό 565MPa. Nα προσδιοριστεί η διάμετρος της ράβδου. Στο σχεδιασμό λαμβάνουμε υπόψη το όριο διαρροής σ y. Επιλέγουμε συντελεστή ασφαλείας n = 4. Επομένως, η επιτρεπόμενη τάση μέσα στη ράβδο είναι: επ y n MPa 77.5MPa Για την τάση αυτή έχουμε (10tn = 10000kp = 98100N): επ F A 0 F 2 d 4 d 2 F π π77.5 mm επ π mm 144

145 Άσκηση προς Επίλυση Δίδεται κυλινδρικό δοκίμιο αρχικού μήκους 10mm και διαμέτρου 2 mm. Δίδεται το παρακάτω διάγραμμα τάσης παραμόρφωσης σε εφελκυσμό του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο το δοκίμιο. α) Να εξεταστεί αν το δοκίμιο θα υποστεί θραύση με την επιβολή εφελκυστικού φορτίου 1tn. β) Να υπολογισθεί η επιμήκυνση που θα υποστεί το δοκίμιο, αν επιβληθεί σε αυτό εφελκυστικό φορτίο 50Kg. 145

146 Άσκηση προς Επίλυση Πρόκειται να κατασκευασθεί μονοθέσια καρέκλα, με 4 μεταλλικά πόδια σωληνωτής διατομής, μέσης διαμέτρου 10mm, από το υλικό με το παρακάτω διάγραμμα τάσης παραμόρφωσης. Να προσδιορισθεί το απαιτούμενο πάχος των σωληνωτών ποδιών, ώστε να μην υφίστανται θραύση σε καθαρά μονοαξονική φόρτιση. 146

147 8. Χρονικά Εξαρτώμενες Παραμορφώσεις Υλικών Κόπωση Μείωση αντοχής αντοχής υλικού κάτω από εναλλακτικά φορτία 147

148 Παράγοντες που Επηρεάζουν την Κόπωση Μέγεθος των εναλλασσόμενων τάσεων Τη συχνότητα εναλλαγής των τάσεων Εσωτερική δομή του υλικού (γραμμικές, επιφανειακές, χωρικές ατέλειες, μικρορωγμές κ.α.) Τη γεωμετρία του υλικού (γωνίες και ασυνέχειες στη γεωμετρία) Η κατεργασία παραγωγής του υλικού (επιφανειακές αμυχές και αυλακώσεις από κοπτικό εργαλείο, λύση λείανση) Τις συνδέσεις (έδρανα) Οι συνθήκες λειτουργίας (ζεστό ή διαβρωτικό περιβάλλον) 148

149 Κυκλικές Τάσεις Μέση τάση: m max min 2 Πλάτος τάσης: a max min 2 Εύρος τάσης: r max min 149

150 Η Καμπύλη S-N (Καμπύλη Wöhler) Κατακόρυφος άξονας συνήθως είναι το πλάτος κόπωσης σ α S Οριζόντιος άξονας είναι ο λογάριθμος των κύκλων Ν log N Στην καμπύλη Wöhler διακρίνονται 3 ζώνες: I. Ζώνη ολιγοκυκλικής κόπωσης: Ν < 10 2 II. Ζώνη κόπωσης: 10 2 < Ν < 10 6 III. Ζώνη απεριόριστης αντοχής: Ν > 10 6 a max min 2 150

151 Όριο Κόπωσης Η τάση κάτω από την οποία δεν προκύπτει θραύση ανεξάρτητα από τους κύκλους φόρτισης 151

152 Τυπικές Καμπύλες S-N για Μέταλλα 152

153 Τυπικές Καμπύλες S-N για Πολυμερή 153

154 Επίδραση Επιφανειακών Κατεργασιών στη Καμπύλη S-N Η θραύση επηρεάζεται κυρίως από το εφελκυστικό φορτίο καθώς κατά τη διάρκεια αυτού ανοίγουν οι ρωγμές με αποτέλεσμα να διαδίδονται. Σφαιροβολή με μικρά σωματίδια 0.1-1mm Εμφάνιση επιφανειακών θλιπτικών τάσεων ακύρωση εξωτερικών εφελκυστικών τάσεων αύξηση διάρκειας ζωής 154

155 Επίδραση Συχνότητας στη Καμπύλη S-N Αύξηση της συχνότητας μείωση διάρκειας ζωής 155

156 Επίδραση Μέσης Τάσης στη Καμπύλη S-N Η θραύση επηρεάζεται κυρίως από το εφελκυστικό φορτίο καθώς κατά τη διάρκεια αυτού ανοίγουν οι ρωγμές με αποτέλεσμα να διαδίδονται. Αύξηση της μέσης τάσης μείωση διάρκειας ζωής 156

157 Κριτήριο Αστοχίας σε Κόπωση κατά Goodman Γραμμή διαρκούς αντοχής a e m u 1 σ e = όριο κόπωσης σ u = όριο αντοχής σ α = πλάτος τάσης σ m = μέση τάση 157

158 Έλεγχος κύκλων αστοχίας για σ m 0 Χρησιμοποιείται το διάγραμμα S-N το οποίο ισχύει για σ m = 0, και αντί για το πλάτος τάσης σ a, θέτουμε ως είσοδο στο γράφημα ένα υποκατάστατο πλάτος τάσης σ a το οποίο απορρέει από το κριτήριο Goodman: a ' a m u 1 σ u = όριο αντοχής σ α = πλάτος τάσης σ α = υποκατάστατο πλάτος τάσης σ m = μέση τάση 158

159 Κανόνας Miner n1 n2 n3 n4 n5 Αστοχία όταν:... 1 N N N N N

160 Εξέλιξη Θραύσης Λόγω Κόπωσης I. Έναρξη μικρορωγμών σε «πρώιμους» κύκλους II. Διάδοση ρωγμών στους κύκλους που ακολουθούν III. Θραύση (πλήρης αποχωρισμός επιφανειών) 160

161 Επιφάνεια Θραύσης Λόγω Κόπωσης Γρήγορη διάδοση ρωγμής-αστοχία (τραχεία επιφάνεια) Έναρξη ρωγμής Αργή διάδοση ρωγμής (λεία επιφάνεια) 161

162 Ρυθμός Διάδοσης Ρωγμής a = μήκος ρωγμής Ν = κύκλοι φόρτισης ΔΚ = Διακύμανση συντελεστή έντασης τάσης c,m = σταθερές υλικού 162

163 Άσκηση 8.1 Δίδεται το παρακάτω διάγραμμα S-N ενός δοκιμίου για σ m = 0. 1) Για πλάτος τάσης ίσο με σ a = 150MPa πόσους κύκλους θα αντέξει το δοκίμιο; 2) Ποιο είναι το όριο αντοχής σ u του υλικού από το οποίο είναι φτιαγμένο το δοκίμιο; 3) Ποιο είναι το όριο κόπωσης σ e του υλικού από το οποίο είναι φτιαγμένο το δοκίμιο; 4) Θα αστοχήσει το δοκίμιο αν υποβληθεί σε εναλλασσόμενη φόρτιση πλάτους σ a = 40MPa και μέσης τάσης σ m = 80MPα; 5) Το δοκίμιο υποβάλλεται αρχικά σε εναλλασσόμενη τάση πλάτους σ a1 = 200MPa για n 1 = 10 2 κύκλους και έπειτα σε εναλλασσόμενη τάση πλάτους σ a2 = 260MPa μέχρι να σπάσει. Να υπολογισθούν οι κύκλοι φόρτισης n 2 της δεύτερης εναλλασσόμενης τάσης. 163

164 Διάγραμμα S-N 164

165 Λύση 1) Από το διάγραμμα για S = 150MPa προκύπτει: log logn 4 N N 10 4 κύκλοι 2) Το όριο αντοχής του υλικού προκύπτει από το διάγραμμα για logn = 0 (Ν = 1): σ u 320MPa 3) Από το διάγραμμα παρατηρούμε ότι για S < 80MPa η καμπύλη γίνεται ευθεία (το δοκίμιο αντέχει άπειρους κύκλους), άρα το όριο κόπωσης είναι: σ e 80MPa 4) Το κριτήριο αστοχίας κατά Goodman γράφεται: a e m u 1 a m 1 80MPa 320MPa 165

166 σ α (MPa)...Λύση Για να σπάσει το δοκίμιο θα πρέπει ο ο πρώτος όρος της εξίσωσης να είναι μεγαλύτερος της μονάδας. a m 80MPa 320MPa 40MPa 80MPa 80MPa 320MPa Άρα το δοκίμιο δε σπάει. Ο ίδιος έλεγχος μπορεί να γίνει και γραφικά: σ e Αστοχία Γραμμή Διαρκούς Αντοχής 20 (80MPa, 40MPa) 0 Ασφαλής περιοχή σ m (MPa) σ u 166

167 ...Λύση 5) Από το διάγραμμα για S 1 = 200MPa προκύπτει: 1 log N logn N1 10 κύκλοι Επίσης, από το διάγραμμα για S 2 = 260MPa προκύπτει: 2 log N logn N2 10 κύκλοι Σύμφωνα με τον κανόνα του Miner αστοχία έχουμε όταν: n N n N 2 2 n n2 N N 90 κύκλοι 167

168 Άσκηση προς Επίλυση Θεωρείστε δοκίμιο με το παρακάτω διάγραμμα κόπωσης S-N για μηδενική μέση τάση σ m. 1) Εάν επιβληθεί στο δοκίμιο εναλλασσόμενη φόρτιση πλάτους τάσης σ α = 100MPa και μηδενικής μέσης τάσης σ m, πόσους κύκλους θα αντέξει το δοκίμιο; 2)Ποιο είναι το όριο αντοχής σ u και ποιο το όριο κόπωσης σ e του υλικού από το οποίο είναι φτιαγμένο το δοκίμιο; 3) Το δοκίμιο υποβάλλεται σε δύο διαδοχικές εναλλασσόμενες φορτίσεις μηδενικής μέσης τάσης σ m. Αρχικά υποβάλλεται σε εναλλασσόμενη φόρτιση πλάτους τάσης σ α1 = 300MPa για n 1 = 10 κύκλους και έπειτα σε εναλλασσόμενη φόρτιση πλάτους τάσης σ α2 = 250MPa μέχρι να σπάσει. Να υπολογισθούν οι κύκλοι φόρτισης n 2 στους οποίους επιβλήθηκε η δεύτερη φόρτιση. 4) Θα αστοχήσει το δοκίμιο αν υποβληθεί σε εναλλασσόμενη φόρτιση πλάτους τάσης σ α = 90MPa και μέσης τάσης σ m = 110MPα; 5) Αν το δοκίμιο για την παραπάνω φόρτιση αστοχεί, μέχρι πόσους κύκλους θα αντέξει; 168

169 Πλάτος τάσης, S = σ (MPa) Διάγραμμα S-N Δεκαδικός λογάριθμος κύκλων φόρτισης, logn 169

170 Ερπυσμός Ο ερπυσμός εκδηλώνεται όταν το υλικό λειτουργεί υπό τάση σε υψηλές θερμοκρασίες. Χαρακτηρίζεται από αργή & συνεχώς αυξανόμενη παραμόρφωση του υλικού υπό την επίδραση σταθερής τάσης, υπό σταθερή θερμοκρασία. Σημειώνεται ότι οι τιμές της επιβαλλόμενης τάσης μπορεί στη θερμοκρασία περιβάλλοντος να μην προκαλούν πλαστική παραμόρφωση στο υλικό. Η θερμοκρασία εμφάνισης ερπυσμού στα μεταλλικά υλικά είναι της τάξης του 0.4Τm, όπου Tm είναι το σημείο τήξης του υλικού. 170

171 Καμπύλη Ερπυσμού Στάδια ερπυσμού: Πρωτογενής ερπυσμός: O ρυθμός παραμόρφωσης μειώνεται μειώνεται με το χρόνο Δευτερογενής ερπυσμός: O ρυθμός παραμόρφωσης σταθεροποιείται Τριτογενής ερπυσμός: O ρυθμός παραμόρφωσης αυξάνει μέχρι να σημειωθεί θραύση. ε = παραμόρφωση t = χρόνος t θ = χρόνος που απαιτείται για θραύση Ρυθμός παραμόρφωσης = Δε /Δt 171

172 Επίδραση Τάσης & Θερμοκρασίας d dt K e Q/RT n K = σταθερά n = εκθέτης ερπυσμού, λαμβάνει τις τιμές: n = 1 (πρωτογενής ερπυσμός) 3 < n < 8 (δευτερογενής ερπυσμός) n > 8 (τριτογενής ερπυσμός) R = παγκόσμια σταθερά αερίων= 8.31 J/(mol K) T = θερμοκρασία ερπυσμού (K) Q = ενέργεια ενεργοποίησης ερπυσμού (J/mol) 172

173 9. Λοιπές Ιδιότητες Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Ειδική Θερμοχωρητικότητα Εκφράζει το ποσό της ενέργειας που απαιτείται για την μεταβολή της θερμοκρασίας μιας δεδομένης μάζας υλικού. q c q cmδt mδt c = ειδική θερμοχωρητικότητα (J/ Kg K) q = θερμική ενέργεια που απορροφάται ή εκλύεται από το υλικό (J) ΔΤ = μεταβολή θερμοκρασίας υλικού (Κ) m = μάζα υλικού (Kg) Όταν μετράται υπό σταθερή πίεση c p, όταν μετράται υπό σταθερό όγκο c v Μικρές τιμές για μέταλλα, υψηλότερες για κεραμικά, ακόμα υψηλότερες για πολυμερή. 173

174 Γραμμικός Συντελεστής Διαστολής Όταν θερμανθεί ή ψυχθεί ένα υλικό διαστέλλεται ή συστέλλεται, αντίστοιχα. Ποσοτικά, για μία διάσταση, αυτό εκφράζεται με το γραμμικό συντελεστή διαστολής: a L L 1 Τ a 1 Τ Τ a = θερμικό συντελεστής διαστολής (Κ -1 ) L = μήκος υλικού (m) ΔL = μεταβολή μήκους (m) ΔΤ = μεταβολή θερμοκρασίας (Κ) ε = παραμόρφωση (-) Μικρές τιμές για κεραμικά, υψηλότερες για μέταλλα, πολύ υψηλότερες για πολυμερή. 174

175 Θερμική Αγωγιμότητα Ως θερμική αγωγιμότητα ορίζεται η χαρακτηριστική ιδιότητα της ύλης που προσδιορίζει την ευκολία ή δυσκολία διάδοσης της θερμότητας στο εσωτερικό ενός υλικού. Ο ρυθμός μετάδοσης θερμότητας υπολογίζεται από την έκφραση: k q t Τ A x q t k A Τ x Δq/Δt = ρυθμός μετάδοσης θερμότητας (J/sec) k = θερμική αγωγιμότητα (J/sec m K) A = εμβαδό επιφάνειας διαμέσου της οποίας υφίσταται αγωγή (m 2 ) ΔT/Δx = μεταβολή της θερμοκρασίας κατά τη διεύθυνση x (Κ/m) Μικρές τιμές για πολυμερή, υψηλότερες για κεραμικά, πολύ υψηλότερες για μέταλλα. 175

176 Ο νόμος του Ohm συσχετίζει το ρεύμα που διέρχεται διαμέσου ενός υλικού με την εφαρμοζόμενη τάση ως εξής: V = τάση (V) I = ρεύμα (A) R = αντίσταση υλικού (Ω) Ηλεκτρικές Ιδιότητες Ειδική Αντίσταση V I R Η αντίσταση εξαρτάται από τη γεωμετρία, για το λόγο αυτό χαρακτηριστική ιδιότητα του υλικού είναι η ειδική αντίσταση η οποία δίδεται από τη σχέση: ρ = ειδική αντίσταση (Ω m) Α = εμβαδόν διατομής (m 2 ) R A l l = απόσταση μεταξύ των δύο σημείων επιβολή της διαφοράς δυναμικού (m) Μικρές τιμές για πολυμερή και κεραμικά, πολύ υψηλότερες για μέταλλα. 176

177 N I Ένταση μαγνητικού πεδίου: H l H = ένταση μαγνητικού πεδίου (Α/m) Ν = αριθμός σπειρών πηνίου I = ρεύμα (A) l = μήκος πηνίου (m) Μαγνητικές Ιδιότητες Σχετική Μαγνητική Διαπερατότητα Μαγνητική επαγωγή: B H Β = μαγνητική επαγωγή (Wb/m 2 = tesla) μ = μαγνητική διαπερατότητα (Wb/A m) Σχετική μαγνητική διαπερατότητα αποτελεί μέτρο του βαθμού στον οποίο / μπορεί να μαγνητισθεί ένα υλικό: r 0 μ r = σχετική μαγνητική διαπερατότητα (-) μ 0 = μαγνητική διαπερατότητα στο κενό (Wb/A m) Μικρές τιμές για πολυμερή και κεραμικά, πολύ υψηλότερες για μέταλλα. 177

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 07 Εφελκυσμός Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ Θεόδωρος Λούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011 1 Μηχανικές

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 01 Κατηγοριοποιήση υλικών-επίδειξη δοκιμίων Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ ΘεόδωροςΛούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 02 Μεταλλογραφική Παρατήρηση Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ ΘεόδωροςΛούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 03 Θερμική Ανάλυση Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ Θεόδωρος Λούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011 Στερεοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016 Κεραμικών και Πολυμερικών Υλικών Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών galiotis@chemeng.upatras.gr 1 Εισαγωγή Όπως ήδη είδαμε, η μηχανική συμπεριφορά των υλικών αντανακλά

Διαβάστε περισσότερα

1 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (ΕΙΣΑΓΩΓΗ)

1 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (ΕΙΣΑΓΩΓΗ) ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΜΠ ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 1 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ (ΕΙΣΑΓΩΓΗ) Ε. Βιντζηλαίου (Συντονιστής), Ε. Βουγιούκας, Ε. Μπαδογιάννης Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα εφελκυσμού

Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα εφελκυσμού Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα εφελκυσμού Κατασκευαστικός Τομέας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Περιεχόμενα Σχήμα 1 οκίμια εφελκυσμού

Διαβάστε περισσότερα

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Πλαστική παραμόρφωση με διατήρηση όγκου

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Πλαστική παραμόρφωση με διατήρηση όγκου ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ Πλαστική παραμόρφωση με διατήρηση όγκου Περιοχή ευσταθούς πλαστικής παραμόρφωσης Η πλαστική παραμορφωση πέρα από το σημείο διαρροής απαιτεί την αύξηση της επιβαλλόμενης

Διαβάστε περισσότερα

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής Επιστήμη των Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Φυσικής 2017 Α. Δούβαλης Ατέλειες, διαταραχές και σχέση τους με τις μηχανικές ιδιότητες των στερεών (μεταλλικά στερεά) μικτή διαταραχή διαταραχή κοχλία

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ I

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ I ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ I 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μηχανική συμπεριφορά αντανακλά την σχέση παραμόρφωση ασκούμενο φορτίο/δύναμη Να γνωρίζουμε τα χαρακτηριστικά του υλικού - να αποφευχθεί υπερβολική παραμόρφωση,

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12 Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Θερμικές Ιδιότητες Callister Κεφάλαιο 20, Ashby Κεφάλαιο 12 Πως αντιδρά ένα υλικό στην θερμότητα. Πως ορίζουμε και μετράμε τα ακόλουθα μεγέθη: Θερμοχωρητικότητα Συντελεστή

Διαβάστε περισσότερα

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής Επιστήμη των Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Φυσικής 2017 Α. Δούβαλης Μηχανικές ιδιότητες των στερεών (μεταλλικά στερεά) Τάση και παραμόρφωση Τάση (stress): αίτιο (δύναμη/ροπή) που προκαλεί παραμόρφωση

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ (DISLOCATIONS )

ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ (DISLOCATIONS ) ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ (DISLOCATIONS ) 1. ΕΙΣΑΓΩΓΉ Η αντοχή και η σκληρότητα είναι μέτρα της αντίστασης ενός υλικού σε πλαστική παραμόρφωση Σε μικροσκοπική κλίμακα, πλαστική παραμόρφωση : - συνολική κίνηση μεγάλου

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2 Ο ΜΕΡΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2 Ο ΜΕΡΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 2 Ο ΜΕΡΟΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΡΑΜΑΤΑ Καθαρές ουσίες είναι τα στοιχεία και οι χημικές ενώσεις. Τα μίγματα προέρχονται από ανάμιξη δύο τουλάχιστον καθαρών ουσιών και διακρίνονται σε ομογενή

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΓENIKA Θερµική κατεργασία είναι σύνολο διεργασιών που περιλαµβάνει τη θέρµανση και ψύξη µεταλλικού προϊόντος σε στερεά κατάσταση και σε καθορισµένες θερµοκρασιακές και χρονικές συνθήκες.

Διαβάστε περισσότερα

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1 Σχήμα 1 Τεχνικής Μηχανικής Διαγράμματα Ελευθέρου Σώματος (Δ.Ε.Σ.) Υπολογισμός Αντιδράσεων Διαγράμματα Φορτίσεων Διατομών (MNQ) Αντοχή Φορέα? Αντικείμενο Τεχνικής Μηχανικής Σχήμα 2 F Y A Γ B A Y B Y 1000N

Διαβάστε περισσότερα

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών Ενότητα 4: Δοκιμή Εφελκυσμού Χάλυβα Οπλισμού Σκυροδέματος Ευάγγελος Φουντουκίδης

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2 Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Διαγράμματα Φάσεων Callister Κεφάλαιο 11, Ashby Οδηγός μάθησης Ενότητα 2 Έννοιες που θα συζητηθούν Ορισμός Φάσης Ορολογία που συνοδεύει τα διαγράμματα και τους μετασχηματισμούς

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Πλαστικότητα, Διαρροή, Ολκιμότητα

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Πλαστικότητα, Διαρροή, Ολκιμότητα ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Πλαστικότητα, Διαρροή, Ολκιμότητα Διαρροή (Yielding) Αντοχή σε διαρροή (yield strength) είναι η τάση πέρα από την οποία το υλικό επιδεικνύει πλαστική συμπεριφορά

Διαβάστε περισσότερα

1 Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΛΥΒΕΣ

1 Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΛΥΒΕΣ Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΛΥΒΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΤΡΙΩΡΟ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ Α.Μ. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΣΚΗΣΗ Α. ΟΠΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ. Στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο Leitz μελετήθηκαν κατάλληλα προετοιμασμένα δοκίμια χάλυβα. 2.

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΙΣΧΥΡΟΠΟΊΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΆΛΛΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΙΣΧΥΡΟΠΟΊΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΆΛΛΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΙΣΧΥΡΟΠΟΊΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΆΛΛΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΊ ΙΣΧΥΡΟΠΟΊΗΣΗΣ ΣΤΑ ΜΈΤΑΛΛΑ Κράματα με υψηλές αντοχές, μερική ολκιμότητα και δυσθραυστότητα ( μεταλλειολόγοι και μηχανικοί υλικών ) - η ολκιμότητα χάνεται

Διαβάστε περισσότερα

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΜΠ ΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ 3 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Ε. Βιντζηλαίου (Συντονιστής), Ε. Βουγιούκας, Ε. Μπαδογιάννης Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Σύνοψη Παρουσιάζονται οι χημικοί δεσμοί, ιοντικός, μοριακός, ατομικός, μεταλλικός. Οι ιδιότητες των υλικών τόσο οι φυσικές όσο και οι χημικές εξαρτώνται από το είδος ή τα είδη

Διαβάστε περισσότερα

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιούνιος 2016

Τελική γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιούνιος 2016 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΘΕΜΑ 1 ο (25 Μονάδες) (Καθ. Β.Ζασπάλης) Δοκίμιο από PMMA (Poly Methyl MethAcrylate)

Διαβάστε περισσότερα

Φυσικές & Μηχανικές Ιδιότητες

Φυσικές & Μηχανικές Ιδιότητες Μάθημα 5 ο Ποιες είναι οι Ιδιότητες των Υλικών ; Φυσικές & Μηχανικές Ιδιότητες Κατεργαστικότητα & Αναφλεξιμότητα Εφελκυσμός Θλίψη Έλεγχοι των Υλικών Φορτίσεις -1 ιάτμηση Στρέψη Έλεγχοι των Υλικών Φορτίσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Υλικά-ιστορία και χαρακτήρας

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Υλικά-ιστορία και χαρακτήρας ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Υλικά-ιστορία και χαρακτήρας ΥΛΙΚΑ: Αντοχή σε φορτία. Μονωτές ή αγωγοί θερμότητας /ηλεκτρισμού. Διαπερατά ή μη από μαγνητική ροή. Να διαδίδουν ή να αντανακλούν το

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΜΒΑΘΥΝΣΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΜΒΑΘΥΝΣΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΜΒΑΘΥΝΣΗΣ Α. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΤΗΝ ΕΥΣΤΑΘΗ ΠΕΡΙΟΧΗ Α.1. Ποια οικογένεια υλικών αφορά η μορφοποίησή τους με διαμόρφωση; Χρησιμοποιώντας ένα τυπικό διάγραμμα εφελκυσμού, αναφέρετε

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗΣ. Δρ. Φ. Σκιττίδης, Δρ. Π. Ψυλλάκη

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗΣ. Δρ. Φ. Σκιττίδης, Δρ. Π. Ψυλλάκη ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗΣ Δρ. Φ. Σκιττίδης, Δρ. Π. Ψυλλάκη ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Ορυκτά Πρώτες ύλες Κεραμικά Οργανικά υλικά (πετρέλαιο, άνθρακας) Μέταλλα (ελατά και όλκιμα) Μεταλλικός δεσμός Κεραμικά

Διαβάστε περισσότερα

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1 Σχήμα 1 Εξαιτίας της συνιστώσας F X αναπτύσσεται εντός του υλικού η ορθή τάση σ: N σ = A N 2 [ / ] Εξαιτίας της συνιστώσας F Υ αναπτύσσεται εντός του υλικού η διατμητική τάση τ: τ = mm Q 2 [ N / mm ] A

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ - 2017 Β3. Κόπωση Υλικών Κώστας Γαλιώτης, καθηγητης Τμήματος Χημικών Μηχανικών galiotis@chemeng.upatras.gr Β3. Κόπωση/Μηχανική Υλικών 1 Εισαγωγή (1/2) Η κόπωση είναι μία μορφή αστοχίας

Διαβάστε περισσότερα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα Η κίνηση των ατόμων σε κρυσταλλικό στερεό Θερμοκρασία 0 Θερμοκρασία 0 Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών. Πλαστική συμπεριφορά

Μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών. Πλαστική συμπεριφορά Μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών Πλαστική συμπεριφορά Πλαστική παραμόρφωση των μετάλλων Πλαστική παραμόρφωση σημαίνει Μόνιμη παραμόρφωση. 2 Tensile strength (TS) Fracture strength Necking Διάγραμμα

Διαβάστε περισσότερα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα Η κίνηση των ατόμων σε κρυσταλλικό στερεό Θερμοκρασία 0 Θερμοκρασία 0 Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΛΛΑ. 1. Γενικά 2. Ιδιότητες μετάλλων 3. Έλεγχος μηχανικών ιδιοτήτων

ΜΕΤΑΛΛΑ. 1. Γενικά 2. Ιδιότητες μετάλλων 3. Έλεγχος μηχανικών ιδιοτήτων ΜΕΤΑΛΛΑ 1. Γενικά 2. Ιδιότητες μετάλλων 3. Έλεγχος μηχανικών ιδιοτήτων 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα μέταλλα παράγονται, κυρίως, από τις διάφορες ενώσεις τους, οι οποίες βρίσκονται στη φύση με τη μορφή μεταλλευμάτων. Τα

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Αστοχία: Θραύση, Κόπωση και Ερπυσμός Callister Κεφάλαιο 10 / Ashby Κεφάλαιο 8

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Αστοχία: Θραύση, Κόπωση και Ερπυσμός Callister Κεφάλαιο 10 / Ashby Κεφάλαιο 8 Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υλικών Αστοχία: Θραύση, Κόπωση και Ερπυσμός Callister Κεφάλαιο 10 / Ashby Κεφάλαιο 8 Αστοχία πλοίου λόγω κυκλικής φόρτισης από τα κύματα. Εμφύτευμα ισχίου-κυκλική Φόρτιση κατά

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Εφελκυσμού. ΕργαστηριακήΆσκηση2 η

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Εφελκυσμού. ΕργαστηριακήΆσκηση2 η ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Εφελκυσμού ΕργαστηριακήΆσκηση2 η Κατηγορίες υλικών Μέταλλα Σιδηρούχαµέταλλα (ατσάλι, ανθρακούχοι, κραµατούχοι και ανοξείγωτοιχάλυβες, κ.α. Πολυµερικά υλικά Πλαστικά Ελαστοµερή Μη

Διαβάστε περισσότερα

Φυσικές ιδιότητες οδοντικών υλικών

Φυσικές ιδιότητες οδοντικών υλικών Φυσικές ιδιότητες οδοντικών υλικών Η γνώση των µηχανικών ιδιοτήτων των υλικών είναι ουσιώδης για την επιλογή ενδεδειγµένης χρήσης και την µακρόχρονη λειτουργικότητά τους. Στη στοµατική κοιλότητα διαµορφώνεται

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Ο ρ ι σ µ ο ί. Μέταλλα. Κράµατα. Χάλυβας. Ανοξείδωτος χάλυβας. Χάλυβες κατασκευών. Χάλυβας σκυροδέµατος. Χυτοσίδηρος. Ορείχαλκος.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Ο ρ ι σ µ ο ί. Μέταλλα. Κράµατα. Χάλυβας. Ανοξείδωτος χάλυβας. Χάλυβες κατασκευών. Χάλυβας σκυροδέµατος. Χυτοσίδηρος. Ορείχαλκος. 47 ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Ο ρ ι σ µ ο ί. Μέταλλα. Χηµικές ενώσεις χαρακτηριστικό των οποίων είναι ο µεταλλικός δεσµός. Είναι καλοί αγωγοί της θερµότητας και του ηλεκτρισµού και όταν στιλβωθούν αντανακλούν το

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ Χ. Κορδούλης ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Τα κεραμικά υλικά είναι ανόργανα µη μεταλλικά υλικά (ενώσεις μεταλλικών και μη μεταλλικών στοιχείων), τα οποία έχουν υποστεί θερμική κατεργασία

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1 ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1 Ενότητα: ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Επιμέλεια: ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΚΟΥΤΡΟΥΜΑΝΗΣ Τμήμα: ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΤΡΑΣ 5 Μαρτίου 2015 2 ο Φροντιστήριο 1) Ποια είναι τα ηλεκτρόνια σθένους και ποιός ο ρόλος τους;

Διαβάστε περισσότερα

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ.

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. 1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. Ο σίδηρος πολύ σπάνια χρησιμοποιείται στη χημικά καθαρή του μορφή. Συνήθως είναι αναμεμειγμένος με άλλα στοιχεία, όπως άνθρακα μαγγάνιο, νικέλιο, χρώμιο, πυρίτιο, κ.α.

Διαβάστε περισσότερα

Διαγράμματα φάσεων-phase Diagrams

Διαγράμματα φάσεων-phase Diagrams Διαγράμματα φάσεων-phase Diagrams Φωτογραφία ηλεκτρονικού μικροσκοπίου που δείχνει την μικροκρυασταλλική δομή ανθρακούχου χάλυβα με περιεκτικότητα 0,44%C Περλίτης Φερρίτης (φερρίτης+σεμεντίτης) Φάσεις

Διαβάστε περισσότερα

Χηµικοίδεσµοί, Μικροδοµή, Παραµόρφωση καιμηχανικές Ιδιότητες

Χηµικοίδεσµοί, Μικροδοµή, Παραµόρφωση καιμηχανικές Ιδιότητες Χηµικοίδεσµοί, Μικροδοµή, Παραµόρφωση καιμηχανικές Ιδιότητες Βασισµένοστο Norman E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Third Edition, Pearson Education, 2007 Κλίµακες µεγέθους και επιστήµες που

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2016

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2016 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΘΕΜΑ 1 ο (25 Μονάδες) (Καθ. Β.Ζασπάλης) Σε μια διεργασία ενανθράκωσης κάποιου

Διαβάστε περισσότερα

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής Επιστήμη των Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Φυσικής 2017 Α. Δούβαλης Σημειακές ατέλειες Στοιχειακά στερεά Ατέλειες των στερεών Αυτοπαρεμβολή σε ενδοπλεγματική θέση Κενή θέση Αριθμός κενών θέσεων Q

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2017

Γραπτή εξέταση προόδου «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Απρίλιος 2017 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Θέμα 1 ο (25 μονάδες) Σε ένα στάδιο της διεργασίας παραγωγής ολοκληρωμένων

Διαβάστε περισσότερα

(a) Λεία δοκίµια, (b) δοκίµια µε εγκοπή, (c) δοκίµια µε ρωγµή

(a) Λεία δοκίµια, (b) δοκίµια µε εγκοπή, (c) δοκίµια µε ρωγµή ΜηχανικέςΜετρήσεις Βασισµένοστο Norman E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue, Third Edition, 2007 Pearson Education (a) οκιµήεφελκυσµού,

Διαβάστε περισσότερα

20/3/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

20/3/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος) Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου Δρ. Σωτήρης Δέμης Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος) Εργαστηριακή Άσκηση 1 Εισαγωγή στη Δοκιμή Εφελκυσμού Δοκίμιο στερεωμένο ακλόνητα

Διαβάστε περισσότερα

«Επί πτυχίω» εξέταση στο μάθημα «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2018

«Επί πτυχίω» εξέταση στο μάθημα «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2018 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΘΕΜΑ 1 (25 μονάδες) (Καθ. Β.Ζασπάλης) Σε μια φυσική διεργασία αέριο υδρογόνο

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων Ανόργανη Χημεία Ενότητα 8 η : Υγρά, Στερεά & Αλλαγή Φάσεων Οκτώβριος 2018 Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής Πολικοί Ομοιοπολικοί Δεσμοί & Διπολικές Ροπές 2 Όπως έχει

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Ερπυσμού. ΕργαστηριακήΆσκηση 4 η

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Ερπυσμού. ΕργαστηριακήΆσκηση 4 η ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Ερπυσμού ΕργαστηριακήΆσκηση 4 η Σκοπός Σκοπός του πειράµατος είναι ο πειραµατικός προσδιορισµός της καµπύλης ερπυσµού, υπό σταθερό εξωτερικό φορτίο και ελεγχοµένη θερµοκρασία εκτέλεσης

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ Ι 2 Κατηγορίες Υλικών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Παραδείγματα Το πεντάγωνο των υλικών Κατηγορίες υλικών 1 Ορυκτά Μέταλλα Φυσικές πηγές Υλικάπουβγαίνουναπότηγημεεξόρυξηήσκάψιμοή

Διαβάστε περισσότερα

Θέμα 1 ο (30 μονάδες)

Θέμα 1 ο (30 μονάδες) ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Θέμα 1 ο (30 μονάδες) (Καθ. Β.Ζασπάλης) Θεωρείστε ένα δοκίμιο καθαρού Νικελίου

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα. Θεωρητικη αναλυση

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα. Θεωρητικη αναλυση ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα Θεωρητικη αναλυση ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ στα στερεα Ομοιοπολικός δεσμός Ιοντικός δεσμός Μεταλλικός δεσμός Δεσμός του υδρογόνου Δεσμός van der Waals ΔΟΜΗ ΑΤΟΜΟΥ Στοιβάδες Χώρος κίνησης των

Διαβάστε περισσότερα

16/4/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

16/4/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος) Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου Δρ. Σωτήρης Δέμης Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος) Το υλικό «πονάει». Πως; Πόσο; P P Εξωτερικό εφελκυστικό φορτίο P N = P N

Διαβάστε περισσότερα

dq dt μεταβολή θερμοκρασίας C = C m ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ J mole Θερμικές ιδιότητες Θερμοχωρητικότητα

dq dt μεταβολή θερμοκρασίας C = C m ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ J mole Θερμικές ιδιότητες Θερμοχωρητικότητα ΥΛΙΚΑ Ι ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ 7 κές Ιδιότητες ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ κές ιδιότητες Θερμοχωρητικότητα κή διαστολή κή αγωγιμότητα γμ κή τάση Θερμοχωρητικότητα Η θερμοχωρητικότητα

Διαβάστε περισσότερα

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής

Επιστήμη των Υλικών. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τμήμα Φυσικής Επιστήμη των Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Φυσικής 2017 Α. Δούβαλης Διαγράμματα Φάσεων Δημιουργία κραμάτων: διάχυση στοιχείων που έρχονται σε άμεση επαφή Πως συμπεριφέρονται τα επιμέρους άτομα των

Διαβάστε περισσότερα

Ακουστική Χώρων & Δομικά Υλικά. Μάθημα Νο 1

Ακουστική Χώρων & Δομικά Υλικά. Μάθημα Νο 1 Ακουστική Χώρων & Δομικά Υλικά Μάθημα Νο 1 Καταστάσεις της ΎΎλης (Φυσικές Ιδιότητες) Στερεά Υγρή Αέρια Στερεά Συγκεκριμένο Σχήμα Συγκεκριμένο ΌΌγκο Μεγάλη πυκνότητα Δεν συμπιέζονται εύκολα Σωματίδια με

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1. Γενικά 2. Φυσικές ιδιότητες 3. Μηχανικές ιδιότητες 4. Χημικές ιδιότητες 5. Τεχνολογικές ιδιότητες 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα υλικά που χρησιμοποιούνται, για να κατασκευασθεί

Διαβάστε περισσότερα

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ Η πρώτη ύλη με τη μορφή σωματιδίων (κόνεως) μορφοποιείται μέσα σε καλούπια, με μηχανισμό που οδηγεί σε δομική διασύνδεση των σωματιδίων με πρόσδοση θερμότητας.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κρούσης. ΕργαστηριακήΆσκηση 6 η

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κρούσης. ΕργαστηριακήΆσκηση 6 η ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κρούσης ΕργαστηριακήΆσκηση 6 η Σκοπός Σκοπός του πειράµατος είναι να κατανοηθούν οι αρχές του πειράµατος κρούσης οπροσδιορισµόςτουσυντελεστήδυσθραυστότητας ενόςυλικού. Η δοκιµή, είναι

Διαβάστε περισσότερα

Μεταλλικός δεσμός - Κρυσταλλικές δομές Ασκήσεις

Μεταλλικός δεσμός - Κρυσταλλικές δομές Ασκήσεις Μεταλλικός δεσμός - Κρυσταλλικές δομές Ασκήσεις Ποια από τις ακόλουθες προτάσεις ισχύει για τους μεταλλικούς δεσμούς; α) Οι μεταλλικοί δεσμοί σχηματίζονται αποκλειστικά μεταξύ ατόμων του ίδιου είδους μετάλλου.

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕΘΟ ΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΟΡΙΣΜΟΣ Σκλήρυνση µεταλλικού υλικού είναι η ισχυροποίησή του έναντι πλαστικής παραµόρφωσης και χαρακτηρίζεται από αύξηση της σκληρότητας, του ορίου διαρροής

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανικές ιδιότητες υάλων. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain)

Μηχανικές ιδιότητες υάλων. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain) Μηχανικές ιδιότητες υάλων Η ψαθυρότητα των υάλων είναι μια ιδιότητα καλά γνωστή που εύκολα διαπιστώνεται σε σύγκριση με ένα μεταλλικό υλικό. Διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης (stress-stain) E (Young s modulus)=

Διαβάστε περισσότερα

Περιοδικό Σύστημα Ιστορική Εξέλιξη

Περιοδικό Σύστημα Ιστορική Εξέλιξη Περιοδικό Σύστημα Ιστορική Εξέλιξη Newlands (1864): ταξινόμηση στοιχείων κατά αύξουσα ατομική μάζα και σε οκτάβες H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe Meyer (1865): σχέση ιδιοτήτων και

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ Πετούσης Μάρκος, Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε. ΤΕΙ Κρήτης Σύνθετα υλικά Σύνθετα υλικά

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κόπωσης. ΕργαστηριακήΆσκηση 5 η

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κόπωσης. ΕργαστηριακήΆσκηση 5 η ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Κόπωσης ΕργαστηριακήΆσκηση 5 η Σκοπός Σκοπός του πειράµατος είναι να κατανοηθούν οι αρχές του πειράµατος κόπωσης ο προσδιορισµός της καµπύλης Wöhler ενός υλικού µέσω της οποίας καθορίζονται

Διαβάστε περισσότερα

Τίτλος Μαθήματος: Βασικές Έννοιες Φυσικής. Ενότητα: Στερεά. Διδάσκων: Καθηγητής Κ. Κώτσης. Τμήμα: Παιδαγωγικό, Δημοτικής Εκπαίδευσης

Τίτλος Μαθήματος: Βασικές Έννοιες Φυσικής. Ενότητα: Στερεά. Διδάσκων: Καθηγητής Κ. Κώτσης. Τμήμα: Παιδαγωγικό, Δημοτικής Εκπαίδευσης Τίτλος Μαθήματος: Βασικές Έννοιες Φυσικής Ενότητα: Στερεά Διδάσκων: Καθηγητής Κ. Κώτσης Τμήμα: Παιδαγωγικό, Δημοτικής Εκπαίδευσης 7. Στερεά Η επιβεβαίωση ότι τα στερεά σώματα αποτελούνται από μια ιδιαίτερη

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2017

Γραπτή «επί πτυχίω» εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙΙ»-Ιανουάριος 2017 Ερώτηση 1 (10 μονάδες) - ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ (Καθ. Β.Ζασπάλης) Σε μια διεργασία ενανθράκωσης

Διαβάστε περισσότερα

7. Στρέψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών. 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών

7. Στρέψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών. 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών 7. Στρέψη Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών 2015 1 Εισαγωγή Σε προηγούμενα κεφάλαια μελετήσαμε πώς να υπολογίζουμε τις ροπές και τις τάσεις σε δομικά μέλη τα

Διαβάστε περισσότερα

5. Θερμικές τάσεις και παραμορφώσεις

5. Θερμικές τάσεις και παραμορφώσεις 5. Θερμικές τάσεις και παραμορφώσεις Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών 5. Θερμικές Τάσεις και Παραμορφώσεις/ Μηχανική Υλικών 2015 1 Περιεχόμενα ενότητας Επίδραση ορθών τάσεων στη μεταβολή

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΕΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ κ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΥΛΙΚΩΝ, ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ κ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Παραουσίαση μαθήματος με διαφάνειες στο

Διαβάστε περισσότερα

Δύναμη - Παραμόρφωση

Δύναμη - Παραμόρφωση Δύναμη - Παραμόρφωση Τάση (σ): περιγράφει το αίτιο τη δύναμη που ασκείται σε όρους δύναμης προς επιφάνεια. Παραμόρφωση: περιγράφει το αποτέλεσμα Για μικρές τάσεις και παραμορφώσεις η σχέση τάσης παραμόρφωσης

Διαβάστε περισσότερα

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών Θεματική Ενότητα 4: Διαδικασίες σε υψηλές θερμοκρασίες Τίτλος: Διαδικασίες μετασχηματισμού των φάσεων Ονόματα Καθηγητών: Κακάλη Γλυκερία, Ρηγοπούλου Βασιλεία Σχολή Χημικών

Διαβάστε περισσότερα

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ 1 B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό κάθε µιας από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης ΚΑΒΑΛΑ 2018 1 Η Ηλεκτρική αγωγιμότητα, G (electricalconductance

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΟΓΝΩΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΛΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 3: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ ΟΜΑΔΑ 1

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΟΓΝΩΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΛΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 3: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ ΟΜΑΔΑ 1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΛΛΟΓΝΩΣΙΑΣ ΚΑΙ ΥΛΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 3: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΦΑΣΕΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ ΟΜΑΔΑ 1 Προφορικές εξετάσεις/αναφορές: Κάθε ομάδα ετοιμάζει μία παρουσίαση (στο πρόγραμμα Power Point για ~30 45 λεπτά, 10 15

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή α) Τεχνική zchralski Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική ανάπτυξης μονοκρυστάλλων πυριτίου (i), αρίστης ποιότητας,

Διαβάστε περισσότερα

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6-1 6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6.1. ΙΑ ΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Πολλές βιοµηχανικές εφαρµογές των πολυµερών αφορούν τη διάδοση της θερµότητας µέσα από αυτά ή γύρω από αυτά. Πολλά πολυµερή χρησιµοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΟΒΟΛΗΣ ΥΛΙΚΟΥ

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΟΒΟΛΗΣ ΥΛΙΚΟΥ 1. Τεχνολογικά χαρακτηριστικά ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΟΒΟΛΗΣ ΥΛΙΚΟΥ Βασικοί συντελεστές της κοπής (Σχ. 1) Κατεργαζόμενο τεμάχιο (ΤΕ) Κοπτικό εργαλείο (ΚΕ) Απόβλιττο (το αφαιρούμενο υλικό) Το ΚΕ κινείται σε σχέση

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Οικογενειακά δένδρα: οργάνωση υλικών και διεργασιών

ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ. Οικογενειακά δένδρα: οργάνωση υλικών και διεργασιών ΕΠΙΛΟΓΗ ΥΛΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Οικογενειακά δένδρα: οργάνωση υλικών και διεργασιών 1 Επιτυχημένο προϊόν: Αποδίδει καλά. Καλή αξία σε σχέση με το κόστος. Προσφέρει ευχαρίστηση στον χρήστη. ΥΛΙΚΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Δρ.-Μηχ. Άγγελος Μαρκόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών

ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Δρ.-Μηχ. Άγγελος Μαρκόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Δρ.-Μηχ. Άγγελος Μαρκόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών ΚΕΡΑΜΙΚΑ - CERAMICS Ο όρος κεραμικό υποδηλώνει το υλικό που έχει αποκτήσει τις ιδιότητές του με έψηση (επεξεργασία

Διαβάστε περισσότερα

Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις

Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Υλικά Ηλεκτρονικής & Διατάξεις 2 η σειρά διαφανειών Δημήτριος Λαμπάκης ΜΟΡΙΑΚΗ ΔΟΜΗ Μεμονωμένα άτομα: Μόνο τα ευγενή αέρια Μόρια: Τα υπόλοιπα άτομα σχηματίζουν μόρια, γιατί

Διαβάστε περισσότερα

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος:

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: 1 1.2 Καταστάσεις των υλικών 1. Συμπληρώστε το παρακάτω σχεδιάγραμμα 2 2. Πώς ονομάζονται οι παρακάτω μετατροπές της φυσικής κατάστασης; 3 1.3

Διαβάστε περισσότερα

v = 1 ρ. (2) website:

v = 1 ρ. (2) website: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ρευστών Βασικές έννοιες στη μηχανική των ρευστών Μαάιτα Τζαμάλ-Οδυσσέας 17 Φεβρουαρίου 2019 1 Ιδιότητες των ρευστών 1.1 Πυκνότητα Πυκνότητα

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 08 Έλεγχος Συγκολλήσεων Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεόδωρος Λούτας Δρ Χρήστος Κατσιρόπουλος Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011

Διαβάστε περισσότερα

Καταστάσεις της ύλης. Αέρια: Παντελής απουσία τάξεως. Τα µόρια βρίσκονται σε συνεχή τυχαία κίνηση σε σχεδόν κενό χώρο.

Καταστάσεις της ύλης. Αέρια: Παντελής απουσία τάξεως. Τα µόρια βρίσκονται σε συνεχή τυχαία κίνηση σε σχεδόν κενό χώρο. Καταστάσεις της ύλης Αέρια: Παντελής απουσία τάξεως. Τα µόρια βρίσκονται σε συνεχή τυχαία κίνηση σε σχεδόν κενό χώρο. Υγρά: Τάξη πολύ µικρού βαθµού και κλίµακας-ελκτικές δυνάµεις-ολίσθηση. Τα µόρια βρίσκονται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πειραματική Αντοχή Υλικών. Ενότητα: Μονοαξονικός Εφελκυσμός

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πειραματική Αντοχή Υλικών. Ενότητα: Μονοαξονικός Εφελκυσμός ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Πειραματική Αντοχή Υλικών Ενότητα: Μονοαξονικός Εφελκυσμός Κωνσταντίνος Ι.Γιαννακόπουλος Τμήμα Μηχανολογίας Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΧΑΛΥΒΩΝ

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΧΑΛΥΒΩΝ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΧΑΛΥΒΩΝ ΑΝΟΠΤΗΣΗ - ΒΑΦΗ - ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ ΓΕΝΙΚΑ Στο Σχ. 1 παρουσιάζεται µια συνολική εικόνα των θερµικών κατεργασιών που επιδέχονται οι χάλυβες και οι περιοχές θερµοκρασιών στο διάγραµµα

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.).

ΔΙΕΛΑΣΗ. Το εργαλείο διέλασης περιλαμβάνει : το μεταλλικό θάλαμο, τη μήτρα, το έμβολο και το συμπληρωματικό εξοπλισμό (δακτυλίους συγκράτησης κλπ.). ΔΙΕΛΑΣΗ Κατά τη διέλαση (extrusion) το τεμάχιο συμπιέζεται μέσω ενός εμβόλου μέσα σε μεταλλικό θάλαμο, στο άλλο άκρο του οποίου ευρίσκεται κατάλληλα διαμορφωμένη μήτρα, και αναγκάζεται να εξέλθει από το

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΣΙ ΗΡΟΥΧΑ ΚΡΑΜΑΤΑ

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΣΙ ΗΡΟΥΧΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΜΕΡΟΣ Α : ΣΙ ΗΡΟΥΧΑ ΚΡΑΜΑΤΑ B. ΧYΤΟΣΙ ΗΡΟΙ Είναι κράµατα Fe-C-Si. Η µικροδοµή και οι ιδιότητές τους καθορίζονται από τις π(c), π(si) και τους ρυθµούς απόψυξης. Οι χυτοσίδηροι

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΟΤΗΤΑ 2η:Ταξινόμηση των στοιχείων-στοιχεία με ιδιαίτερο ενδιαφέρον

ΕΝΟΤΗΤΑ 2η:Ταξινόμηση των στοιχείων-στοιχεία με ιδιαίτερο ενδιαφέρον ΕΝΟΤΗΤΑ 2η:Ταξινόμηση των στοιχείων-στοιχεία με ιδιαίτερο ενδιαφέρον 1. ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ Η ανάγκη της ταξινόμησης των στοιχείων Ενώ στην αρχαιότητα ήταν γνωστά γύρω στα 13 περίπου στοιχεία, τον 18o αιώνα

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ηλεκτρικό ρεύμα ampere Ηλεκτρικό ρεύμα Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός με τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από μια περιοχή του χώρου. Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα Κεφάλαιο 20 Θερμότητα Εισαγωγή Για να περιγράψουμε τα θερμικά φαινόμενα, πρέπει να ορίσουμε με προσοχή τις εξής έννοιες: Θερμοκρασία Θερμότητα Θερμοκρασία Συχνά συνδέουμε την έννοια της θερμοκρασίας με

Διαβάστε περισσότερα

6/5/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Θλίψη Σκυροδέματος. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ.

6/5/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Θλίψη Σκυροδέματος. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Θλίψη Σκυροδέματος Δρ. Σωτήρης Δέμης Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ. 407/80) Έως τώρα Καταστατικός νόμος όλκιμων υλικών (αξονική καταπόνιση σε μία διεύθυνση) σ ε Συμπεριφορά

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΙΙ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΙΙ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΝΑΥΠΗΓΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΙΙ ΔΟΚΙΜΗ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΥ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: ΔΡ Σ. Π. ΦΙΛΟΠΟΥΛΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Εισαγωγή Δοκιμή Εφελκυσμού Βασικές Αρχές Ορολογία Στόχοι εργαστηριακής

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 06 Μετρήσεις Σκληρότητας Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ Θεόδωρος Λούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011 1

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα:

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα: ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα: ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Επιμέλεια: ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ΔΡΙΒΑΣ Τμήμα: ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΤΡΑΣ 1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 1. Τι τάξη μεγέθους είναι οι ενδοατομικές αποστάσεις και ποιες υποδιαιρέσεις του

Διαβάστε περισσότερα